超臨界水環境で形成したステンレス鋼表面の皮膜構造に及ぼす線照射の影響

Influence of ray irradiation on surface film structures of stainless steels created in super critical water environment

山本 正弘 ; 中原 由紀夫 ; 唐澤 英年*; 勝村 庸介*

Yamamoto, Masahiro; Nakahara, Yukio; Karasawa, Hidetoshi*; Katsumura, Yosuke*

現行の原子力発電炉よりもエネルギー効率が高い超臨界圧水冷却炉が検討されている。そのためには超臨界条件で使用する材料の信頼性については十分な検討が必要となる。そこで、超臨界条件において線照射を行い、オーステナイト系ステンレス鋼の表面に形成する酸化皮膜を解析した。その結果、線照射は304L鋼や316L鋼の初期の酸化皮膜成長を加速することがわかった。また、形成された皮膜は非照射では、Cr, Niを含む複合酸化物であるのに対し、線照射ではFe主体のヘマタイトが形成する。これは、線照射により水の分解などが起こり、より高い酸化ポテンシャル状態が形成されるためと考えられる。

Super critical water cooling reactor (SCWR), which has higher energy efficiency than existent reactor, has been planned and examined. To realize the SCWR system, it is important to ensure the reliabilities of the materials used in the super critical condition. Some types of stainless steels were immersed in super critical water with -ray irradiated condition. After the test, the surface films of stainless steels were analyzed. It was found that hematite (FeO) was formed on the surface of oxide film with -ray irradiation. Contrastingly, complex oxide including Cr and Ni was formed on the surface without -ray irradiation.